CN102752035A

CN102752035A - 一种lte系统中控制信道的发射方法

Info

Publication number: CN102752035A
Application number: CN2011101019340A
Authority: CN
Inventors: 吕伯轩; 雷旭; 张瑞; 金明
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Current assignee: Petevio Institute Of Technology Co ltd
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: CN102752035B

Abstract

本发明提供了一种LTE系统中控制信道的发射方法，包括：在基于双极化天线的LTE基站中，将每两对双极化天线分为一组；进行控制信道的信号发射时，同一组内的天线单元发射相同的信号，组内的两对双极化天线的发射信号之间存在相对时延T，并从同一天线端口进行发射；两个组间的信号在两个天线端口上进行SFBC处理并发送。应用本发明的方法，不需要进行广播加权，从而使得控制信道的覆盖能力增强，并且能够降低天线降秩带来的影响。

Description

一种LTE系统中控制信道的发射方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统的信号发射技术，特别涉及一种LTE系统中控制信道的发射方法。

背景技术

LTE系统的下行发射信道分为小区级和用户级，对于小区级的信道，即通常所说的控制信道，包括PDCCH、PHICH、PCFICH、PBCH以及同步信号(PSS和SSS)，需要发射信号对应的波束进行小区级覆盖。根据通常的布网方案，小区级的波束一般为65度。

考虑到未来无线通信制式的增多，站址的选择将会越来越困难，因此多系统共天馈将会是一种发展趋势，从而需要天线具有宽带性。目前，考虑到TD-SCDMA系统和TD-LTE系统的宽带双极化天线(FAD天线)已经研发成功，并且成为运营商布网的重要选择。FAD天线的一个重要特征就是，在F和A频段，其单元波束为90度，在D频段，单元波束为65度。

目前LTE系统中基于双极化天线的控制信道发射方案为静态赋形+SFBC，即将双极化天线依极化方向分为两组，每组之间进行广播赋形，组与组之间实现SFBC，图1给出了该方案的示意图。

如图1所示，静态赋形+SFBC方案的一个重要技术就是同极化的天线单元需要进行广播加权，形成广播波束。对于FAD天线的F频段和A频段，由于其单元波束为90度，其广播权值的效率较高(60％多)，而对于D频段，由于其本身的单元波束宽度仅65度，其广播权值的效率仅40％左右，这样对于控制信道的覆盖会带来很大的影响。同时广播波束的形成对天线校准的要求很高，且一旦天线降秩会对广播波束带来较大影响，因此该方案从实际应用的角度具有一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种LTE系统中控制信道的发射方法，不需要进行广播加权，从而使得控制信道的覆盖能力增强，并且能够降低天线降秩带来的影响。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种LTE系统中控制信道的发射方法，包括：

在基于双极化天线的LTE基站中，将每两对双极化天线分为一组；

进行控制信道的信号发射时，同一组内的天线单元发射相同的信号，组内的两对双极化天线的发射信号之间存在相对时延T，并从同一天线端口进行发射；两个组间的信号在两个天线端口上进行SFBC处理并发送；其中，所述T为预设的分组时延值。

较佳地，通过系统性能仿真确定T取值的初始范围，再在确定的范围内，根据实际测量选择T取值。

较佳地，进一步根据信道类型和系统性能要求选择T取值。

由上述技术方案可见，本发明中，在基于双极化天线的LTE基站中，将每两对双极化天线分为一组；进行控制信道的信号发射时，同一组内的天线单元发射相同的信号，组内的两对双极化天线的发射信号之间存在相对时延T，并从同一天线端口进行发射；两个组间的信号在两个天线端口上进行SFBC处理并发送。应用本发明的方法，不需要进行广播加权，从而使得控制信道的覆盖能力增强，并且能够降低天线降秩带来的影响。

附图说明

图1为背景技术中静态赋形+SFBC发射方案的示意图；

图2为本发明中控制信道发射方案的示意图；

图3为ITU-R信道下，背景技术和本发明的发射方案在PBCH信道上应用的性能比较示意图；

图4为ITU-R信道下，背景技术和本发明的发射方案在PHICH信道上应用的性能比较示意图；

图5为ITU-R信道下，背景技术和本发明的发射方案在PCFICH信道上应用的性能比较示意图；

图6为ITU-R信道下，背景技术和本发明的发射方案在PDCCH信道上应用的性能比较示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

在图1所示的发射方案中，同极化方向的4个天线单元进行静态赋形，因此，虽然单个天线单元的波束宽度为90度或65度，但是进行静态赋形后由于权值效率低，从而影响控制信道的覆盖范围，并且在部分天线故障从而进行天线降秩的情况下，会严重影响信号传输性能。

基于上述背景技术的缺陷，本发明的基本思想是：本发明利用单元波束覆盖小区，从而提高控制信道的覆盖能力。

本发明采用分组延迟的方式实现单元波束覆盖小区的方案。

利用LTE系统进行室外覆盖时，基于8阵元的双极化智能天线被广泛使用。本发明在实现时，利用双极化天线的阵列特点，将每两对双极化天线分为一组，如图2所示，编号1、2、5、6的天线单元为一组，编号3、4、7、8为另一组。同一组内的天线单元发射相同的信号，组内的两对双极化天线的发射信号之间存在相对时延T，并从同一天线端口进行发射；组与组之间按照SFBC的方案发射。其中，T为预设的分组间延时值。这样本发明的方案中，每个天线单元均发射相应的控制信道信号，就能实现与单个天线单元相同的波束宽度覆盖小区，避免了广播加权；同时，由于实现过程中每个天线单元均发射相应的控制信道信号，因此即使部分天线出现故障而导致天线降秩，影响也比背景技术中天线降秩的影响要小。

以下针对本发明的方案进行具体描述：

1、将双极化天线按照图2进行编号，其中{1，5}，{2，6}，{3，7}，{4，8}为一组虚拟天线。

2、记port0对应的发射信号为s₀(t)，port2对应的发射信号为s₁(t)。

3、根据本发明的方案，在虚拟天线对{1，5}上发射的信号为s₀(t)，虚拟天线对{2，6}上发射的信号为s₀(t-T)；虚拟天线对{3，7}上发射的信号为s₁(t)，虚拟天线对{4，8}上发射的信号为s₁(t-T)。

其中s₀(t)和s₁(t)满足SFBC预编码的要求。具体s₀(t)和s₁(t)的信号构造与现有技术相同。具体T的确定，可以先通过系统仿真给出一个初步的范围，然后再通过实际测试最终确定具体取值。在实际确定过程中，可以根据信道类型、系统性能要求等选取合适的T值。

在上述步骤3中，仅以示例的方式说明同组内的两对天线发射信号间的相对延迟关系，当然也可以在虚拟天线对{2，6}上发射的信号为s₀(t)，虚拟天线对{1，5}上发射的信号为s₀(t-T)；和/或，也可以虚拟天线对{4，8}上发射的信号为s₁(t)，虚拟天线对{3，7}上发射的信号为s₁(t-T)。

针对以上描述的本发明发射方案，在ITU-R信道下，进行了仿真，并与静态赋形+SFBC的方案进行了对比，对比结果如图3-6所示。其中，在图3-6中，曲线301、404、501、601为相应控制信道采用静态赋形+SFBC的方案进行信号发射的性能结果，其他曲线为相应控制信道采用本发明的方案进行信号发射的性能结果。同时，在本发明的方案中，还给出了不同T值下的具体仿真结果，T的单位为Ts。

由图3-6可见，在ITU-R信道下，相同的信噪比时，采用本发明发射方案进行控制信道发射时，相比于采用背景技术方案进行控制信道发射的信号的误码率要低；而在相同的误码率要求下，用本发明发射方案进行控制信道发射时，相比于采用背景技术方案进行控制信道发射的信号信噪比要高。同时，采用本发明方案时，对于不同的T取值，具体的性能也有所差异。在实际应用中，可以根据仿真结果结合具体实测确定T的具体取值。

由上述可见，本发明的控制信道发射方法，不需要进行广播加权，从而使得控制信道的覆盖能力增强，并且能够降低天线降秩带来的影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种LTE系统中控制信道的发射方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过系统性能仿真确定T取值的初始范围，再在确定的范围内，根据实际测量选择T取值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步根据信道类型和系统性能要求选择T取值。